清华大学医学院倪建泉课题组在《细胞通讯》发文

揭示了影响CRISPR/Cas9系统特异性和效率的因素

　　清华新闻网10月27日电 10月23日，清华大学医学院倪建泉研究组在国际知名学术期刊《细胞》（ Cell ）旗下期刊《细胞通讯》（ Cell Reports ）发表题为“ Enhanced Specificity and Efficiency of the CRISPR/Cas9 System with Optimized sgRNA Parameters in Drosophila ”（通过优化sgRNA的参数增强CRISPR/Cas9系统在果蝇中的特异性和效率）的研究论文，首次系统性的研究了影响sgRNA特异性和效率的因素，解决了CRISPR/Cas9系统工作效率以及脱靶效应等问题，极大的方便了CRISPR/Cas9系统的应用。

　　在利用模式动物进行基因功能研究的过程中，一套特异、高效的基因编辑工具显得尤为重要。2013年，清华医学院倪建泉研究组在PNAS《美国科学院院刊》发表研究论文，首次报道了一种高效、可遗传、低耗的果蝇基因组编辑技术，利用转基因果蝇生殖细胞特异性的Cas9和优化的sgRNA的DNA载体来实现基因编辑。为了提高CRISPR/Cas9系统的特异性，倪建泉研究组又在G3: Genes, Genomes, Genetics《G3：基因，基因组，遗传学》发表研究论文报道了特异性更高的CRISPR/Cas9D10A系统。在利用CRISPR/Cas9进行基因编辑的过程中，如何选择一个高效、特异的sgRNA对基因编辑的成败至关重要。倪建泉研究员带领其团队，开展了大量的工作，系统性的分析了sgRNA序列与基因编辑效率之间的关系。首次提出了高效sgRNA的筛选策略，并确定了脱靶效应的新标准。本研究中，利用优化的sgRNA可以实现一步编辑3个，甚至4个基因，同时极大的提高了同源重组的效率。

图为通过优化sgRNA参数，提高CRISPR/Cas9系统特异性和效率，进而实现高效的一步敲除多个基因以及同源重组。

　　倪建泉研究员致力于转基因果蝇RNAi技术的研发和干细胞表观遗传学研究，其开发的第三代转基因RNAi技术已经被来自全球的众多课题组广泛采用。果蝇生殖细胞特异的CRISPR/Cas9 系统，是倪建泉研究员继转基因RNAi技术之后，对基因编辑领域的又一重大贡献。本论文由倪建泉研究组任兴杰、杨志豪等成员合作完成，同时得到了清华果蝇模式动物平台的大力支持，该研究得到了清华-北大联合中心、国家重点基础研究发展计划（973）、国家基金委和教育部博士点基金等的支持。

  供稿：医学院　编辑：蕾蕾